DE202007018774U1

DE202007018774U1 - Anlage zur Herstellung von Kunststoffplatten

Info

Publication number: DE202007018774U1
Application number: DE200720018774
Authority: DE
Original assignee: Neu Werner Dr-Ing
Current assignee: Neu Werner Dr-Ing
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2017-11-09
Also published as: DE102007053177A1

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffplatten mit Förderbändern für die Förderung von Granulat und/oder anderen kleinen Kunststoffteilchen in einen Reaktor, in welchem das Granulat an seiner Oberfläche angeschmolzen wird, und einer nachgeschalteten Verdichtungsvorrichtung bei einem Preßvorgang unterzogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das das Granulat bzw. die anderen kleinen Kunststoffteilchen tragende Förderbandpaar luftdurchlässig und hitzebeständig ist, und daß das luftdurchlässige hitzebeständige Förderbandpaar ohne Unterbrechung durch den Reaktor mit seinen Heißluftkänalen 5, in denen die heiße Luft jeweils in Gegenrichtung strömt, und dann durch eine Verdichtungsstation und mit nachfolgender Kühlstation geführt ist,
bevor das durch die Kühlung stabilisierte Produkt von den Förderbändern getrennt in eine Ablängstation einläuft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. Anlage zur Herstellung von Kunststoffplatten mit einem Reaktor, in welchem Granulat an seiner Oberfläche angeschmolzen wird und dann einem Preßvorgang unterzogen wird.
Seit einer Reihe von Jahren werden Anlagen zur energiesparenden Herstellung von Kunststoffplatten gebaut, bei denen Kunststoffgranulat nicht mehr im Ganzen plastifiziert wird, sondern nur oberflächlich angeschmolzen und dann zu Gegenständen unter Anwendung von Preßdruck ausgeformt wird. Bei der Entwicklung dieser Anlagen brachte die EP 04017637 einen entscheidenden Fortschritt, weil es durch das dort beschriebene Verfahren gelungen ist, auch dickere Granulatschichten recht homogen oberflächlich anzuschmelzen, ohne daß die Kernbereiche der an ihrer Oberfläche angeschmolzenen Granülen ihre Festigkeit verlieren.
Unvollkommen war bisher die Übergabe der angeschmolzenen Granülen an die eine Platte formende Verdichtungsvorrichtung gelöst. Diese Übergabe und die anschließende Verdichtung muß sehr schnell erfolgen, damit die Wärme nicht in die Kernbereiche der Granülen wandert und dort die Kerne erweicht, wodurch eine Lunker enthaltende, schwer in die gewünschte Plattenform zu bringende Masse entsteht, in der ein Zuviel an eingebrachter Energie sich negativ auf die erforderliche Abkühlzeit der erzeugten Platte und auf die Formbarkeit der entstehenden Platte und ihre Dichte und damit auf ihre Brauchbarkeit auswirkt.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine zuverläßig arbeitende Anlage zur energiesparenden Herstellung von Kunststoffplatten von auch erheblicher Dicke zu schaffen.
Die Erfindung einer Anlage zur Herstellung von Kunststoffplatten, bei der Granulat und/oder andere kleine Kunststoffteilchen wie Kunststoffasern mittels Förderbändern in einen Reaktor gefördert wird, in welchem der Kunststoff an seiner Oberfläche angeschmolzen wird und dann einer nachgeschalteten Verdichtung bei einem Preßvorgang unterzogen wird, zeichnet sich dadurch aus, daß das Granulat bzw. die anderen kleinen Kunststoffteichen zwischen einem luftdurchlässigen hitzebeständigen Förderbandpaar ohne Unterbrechung durch den Reaktor, durch eine Verdichtungsstation und dann durch eine längere Kühlstation geführt werden, bevor das gekühlte und durch die Kühlung stabilisierte Produkt von den Förderbändern getrennt wird und in eine Ablängstation einläuft.
Hierdurch wird erreicht, daß eine homogene Platte erhalten wird, weil sie durch alle Behandlungsstationen zwischen ein- und denselben Förderbändern gefördert wird und nicht bei ihrer Fertigung und Behandlung von einem Förderband auf das andere verlagert wird.
Hierbei ist es zweckmäßig, daß man nach Durchlaufen des Reaktors die luftdurchlässigen Förderbänder des Förderbandpaares auf der dem Kunststoffgranulat bzw den Kunststoffteilchen abgekehrten Seite mit je einem zweiten undurchlässigen Förderband belegt und jedes dieser Paare von Förderbändern mit gleicher Geschwindigkeit laufen läßt.
Dadurch wird erreicht, daß die fließfähigen Anteile des Kunststoff-Granulats nicht durch die gelochten Förderbänder durchtreten und zu Abfallkunststoff werden.
Als sehr vorteilhaft hat es sich bei diesem Verfahren erwiesen, daß man einen Reaktor mit einer Reihe von Heißluftkanälen verwendet, in denen die Heißluft in Gegenrichtung strömt. Bei der Verwendung dieses Reaktors wird die Masse des Granulates am homogensten an seiner Oberfläche erwärmt.
Es kann zweckmäßig sein, daß man zwischen dem Reaktor und der Verdichtungsstation eine erste kurze Kühlstation anordnet, um die Außenseiten des Granulatstromes kühler als den mittleren Bereich zu halten, damit keine oder weniger Verluste an Kunststoffmaterial beim Verpressen auftreten.
Da die verwendeten Kühlstationen ortsfest sind, ist es vorteilhaft, daß man vor den Kühlstationen Befeuchtungen der Förderbänder mit Kühl- und/oder Gleitmitteln vornimmt. Die auf die Außenseiten aufgesprühten flüssigen Kühlmittel können ebenso wie gekühlte Gleitmittel sowohl die Kühlwirkung erhöhen wie auch den Verschleiß an den Förderbändern herabsetzen.
Um die erzeugten Platten aus der Anlage gut herauslaufen zu lassen, ist es zweckmäßig, daß man am Ende der Behandlungsstrecke jeweils das undurchlässige Förderband von dem luftdurchlässigen Förderband trennt, um dicht hinter der Umlenkstelle des undurchlässigen Förderbandes mittels Schabern eine Reinigung des luftdurchlässigen Förderbandes vorzunehmen.
Für eine Verstärkung der Platten durch Einbringen einer Armierung geht man so vor, daß in das Granulat noch vor dem Durchlauf durch den Reaktor ein oder mehrere stabförmige oder siebförmige Festigkeitsträger zwischen die auf dem Förderband liegenden Granülen eingelegt werden.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von Kunststoffplatten mit einem Reaktor, in welchem Granulat an seiner Oberfläche angeschmolzen wird und dann einem Preßvorgang unterzogen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei luftdurchlässige hitzebeständige Förderbänder durch den Reaktor, durch eine Verdichtungstation und durch eine längere Kühlstation geführt sind, bevor das gekühlte und verdichtete und dadurch stabilisierte Produkt in eine Ablängstation einläuft.
Die Förderbänder können z. B aus gelochtem Stahlband, aus einem Stahldrahtgeflecht oder aus einem Glasfasergewebe oder -gestrick bestehen.
Diese Anlage zeichnet sich dadurch aus, daß sie sehr schnell und ohne Unterbrechung Kunststoffplatten von hervorragender Homoge nität lunkerfrei zu erzeugen vermag.
Bei dieser Anlage ist es zweckmäßig, daß die Förderbänder eine Siebstruktur aufweisen, z. B. aus einem Drahtgeflecht bestehen, von einer Maschengröße, die kleiner als die Größe der auf das Förderband zum Anschmelzen aufgegebenen Granülen ist. Dieses Drahtgeflecht weist neben einer hohen Stabilität die für eine lange Lebensdauer erforderliche Biegsamkeit und Luftdurchlässigkeit auf.
Als Reaktor in dieser Anlage wird zweckmäßiger Weise ein solcher verwendet, der aus einer Reihe von Heißluft-Strömungskanälen besteht, in denen die Heißluft in entgegengesetzen Strömungsrichtungen strömt, weil auf diese Weise das in die Anlage aufgegebene Granulat oder Kunststofffasergemisch sehr homogen durchwärmt wird und alle seine Kunststoffteile in der besten Weise oberflächlich angeschmolzen werden, ohne daß ihr Kern viel Wärme aufnimmt und dadurch erweicht wird.
Um durch eine Armierung verfestigte Platten herzustellen, ist es zweckmäßig, daß mit dem Granulat noch vor dem Durchlauf durch den Reaktor ein oder mehrere stabförmige oder siebförmige Festigkeitsträger zwischen die auf dem Förderband liegenden Granülen eingelegt werden.
Die erfindungsgemäße Anlage kann unmittelbar hinter dem Reaktor eine erste kurze Kühlstation für die Oberflächenkühlung des im Zusammensintern begriffenen Stromes an ihrer Oberfläche erhitzter Kunststoffteile und des Siebbandes aufweisen, die dazu dient, möglichst wenig Kunststoff-Material durch das Förderband hindurchtreten zu lassen.
Dabei ist es zweckmäßig, daß vor und/oder hinter der ersten kurzen Kühlstation eine Gleitmittelzugabevorrichtung für die Förderbänder angeordnet ist, damit die Förderbänder möglichst verschleißfrei über die Metallplatten der Kühlvorrichtung gleiten können.
Denn die Kühlstationen bestehen zweckmäßigerweise aus von außen gekühlten Metallplatten oder Metallplattensegmenten, die mit einem Teflonüberzug versehen sein können, um die Reibung und den Verschleiß der über sie geführten Förderbänder herabzusetzen.
Von der ersten Kühlstation laufen die beiden das angeschmolzene Kunststoff-Material einschließenden Förderbänder in die Verdichtungsstation ein, wo mehrere mit einem elastischen Überzug versehene Walzenpaare an den Förderbändern anliegen, deren Achsabstand zunehmend kleiner wird. In dieser Verdichtungsstation werden die Granülen und sonstigen Kunststoffteile in einander geschoben und in einander gepreßt, um auf diese Weise eine lunkerfreie Platte zu bilden.
Dabei besteht der elastische Überzug zweckmäßigerweise aus einem Elastomer, z. B. Gummi, oder aus einem elastischen Thermoplasten, er kann sich an der Berührungsstelle mit dem Förderband von seiner kreisförmigen Oberflächenform in eine fast geradlinige Form verziehen, wobei er einen erheblichen Preßdruck auf das Förderband und somit auf den Strom angeschmolzener Granülen ausübt.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist es auch zweckmäßig, daß vor der zweiten längeren Kühlstation eine weitere Gleitmittelzugabevorrichtung für die Förderbänder vorgesehen ist, um auch hier den Verschleiß herabzusetzen und die Gleitfähigkeit der Förderbänder zu erhöhen.
Es kann sogar zweckmäßig sein, daß die längere Kühlstation aus mehreren Kühleinheiten besteht, zwischen denen zusätzliche Gleitmittelzugabevorichtungen angeordnet sind.
Da immer angeschmolzenes Kunststoff-Material unter dem auf den Granulatstrom ausgeübten Preßdruck in das Gitterwerk der Förderbänder eindringt, ist es vorteilhaft, wenn an den Umlenkstationen der Förderbänder Schaber für das Entfernen von Materialresten von den Förderbändern vorgesehen sind.
Weiterhin kann es bei dieser Anlage zweckmäßig sein, daß im Bereich der Walzen der Verdichtungsstufe der Anlage zwischen den Walzen und den aus einem Metallgeflecht bestehenden Förderbändern je ein weiteres mit diesen Förderbändern mitlaufendes, die Walzenanordnung umschlingendes und diese Förderbänder abstützendes Förderband vorgesehen ist, das keinerlei Löcher oder sonstige Durchtrittsmöglichkeiten für plastifizierten Kunststoff hat, so daß die Walzenbezüge nicht mit Kunststoff in Berührung kommen.
Da in dieser Anlage die erzeugte Platte keine glatte Oberfläche aufweist, ist es vorteilhaft, wenn hinter den Förderbändern eine Glättstation angeordnet ist, die mechanisch oder thermisch die Oberflächen der produzierten Platten glättet.
Für die Herstellung armierter Platten hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß vor dem Reaktor mindestens zwei Vorrichtungen für das Aufschütten von Granulat auf das durch den Reaktor laufende Förderband und zwischen diesen je eine Einlegevorrichtung für einen Festigkeitsträger vorgesehen sind.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 das Konzept der Anlage.
2 ein Walzenpaar,
3 eine Beschickungsvorrichtung für eine armierte Platte.
Aus der Beschickungsvorrrichtung 1 wird Kunststoffgranulat auf das Förderband 2 in gleichmäßiger Schichtstärke geschüttet. Dieses Schüttgut wird unter ein zweites Förderband 3 gefördert und läuft zwischen diesen beiden Förderbändern liegend durch den Reaktor 4 mit seinen Heißluftkänalen 5, in denen die heiße Luft jeweils in Gegenrichtung strömt, wie die gezeichneten Pfeile es andeuten. Hier erfolgt ein oberflächliches Anschmelzen der Granülen, was ein erstes Zusammensintern des Granulates bewirkt.
Da das Anschmelzen der neben den Förderbändern liegenden Granulatoberflächen intensiver als in der Mitte des Granulatstromes erfolgt, ist unmittelbar hinter dem Reaktor 4 und unmittelbar vor der ersten Kühlstation 7 eine Sprühstation 6 angeordnet, mit der ein Gleitmittel auf die rückwärtige Seite der Förderbänder 2, 3 gesprüht wird, um diese abzukühlen, die Oberfläche des Granulatstromes zu verfestigen und zu härten und die Förderbänder 2, 3 leichter über die Oberfläche der ersten Kühlstation ziehen zu können.
Hinter der ersten kurzen Kühlstation befindet sich, in Bewegungsrichtung des Granulatstromes gesehen, die Verdichtungsstation 8 mit den elastomerüberzogenen Preßwalzenpaaren 9, die den Gra nulatstrom zwischen den Förderbändern 2, 3 so zusammendrücken, daß Lufteinschlüsse entweichen. Zwischen den einzelnen Preßwalzen können weiter kurze Kühleinheiten 10 angeordnet sein, die eventuell gebraucht werden, wenn beim Pressen erhebliche Mengen an Schmelze von Granülenoberflächen aus dem Granuatstrom austreten.
Hinter der Verdichtungsstation 8 befindet sich zunächst eine weitere Sprühstation 11, die vornehmlich ein Schmiermittel auf die Rückseite der Förderbänder 2, 3 sprüht, um die Förderbänder verschleißärmer und leichter über die an ihnen anliegende Oberflächen der langen Kühleinheiten 12 ziehen zu können
Im Bereich der Verdichtungstation 8 und der nachfolgenden Kühleinheiten 12 sind die siebförmigen Förderbänder 2, 3 durch zusätzliche Förderbänder 13, 14 mit geschlossenen Oberfächen hinterlegt. Diese bewirken, daß kein aufgeschmolzenes Material zu den Preßwalzen 9 und auf die Oberflächen der Kühleinheiten gelangen kann.
Am Ende der Förderstrecke befinden sich Schaber 15 und zusätzliche Umlenkwalzen 16 für die Entfernung von an den Förderbändern 2, 3 noch anhängenden Materialresten.
Eine weitere Reinigung der Förderbänder 2, 3 wird in der Reinigungsstation 17 vogenommen.
Die 3 zeigt eine Beschickungsvorrichtung für die Herstellung einer armierten Platte. Auf das Förderband 2 wird Granulat aus der Beschickungsvorrichtung 1 in einer festgelegten Schütthöhe geschüttet, wie das auch im Ausführungsbeispiel der 1 erfolgt. Dann wird eine erste Armierung 18, die faden-, netz-, gewebe- oder gestrickförmig sein kann, über die Umlenkrolle 19 zugeführt und auf die Granulatschüttung 20 aufgelegt. Aus einer zweiten Beschickungsvorrichtung 21 wird sodann eine zweite Granulatschüttung 22 auf die erste Granulatschüttung 20 mitsamt der Armierung 18 aufgeschüttet. Auf diese wird dann die zweite Armierung 23 gelegt, die über die Umlenkrolle 24 zugeführt wird. Auf diese zweite Granulatschüttung 22 mitsamt der zweiten Armierung 23 wird aus der Beschickungsvorrichtung 25 noch eine dritte Granulatschüttung 26 aufgelegt. Auf diese Art läßt sich eine stark belastbare, sehr biegesteife Platte fertigen.

1: Beschickungsvorrichtung
2: Förderband
3: Förderband
4: Reaktor
5: Heißluftkanal
6: Sprühstation
7: erste Kühlstation
8: Verdichtungsstation
9: elastomerüberzogene Preßwalzenpaaren
10: Kühleinheit
11: Sprühstation
12: Kühleinheiten
13: Förderband
14: Förderband
15: Schaber
16: zusätzliche Umlenkwalzen
17: Reinigungsstation
18: erste Armierung
19: Umlenkrolle
20: erste Granulatschüttung
21: zweite Beschickungsvorrichtung
22: zweite Granulatschüttung
23: zweite Armierung
24: Umlenkrolle
25: dritte Beschickungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 04017637 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffplatten mit Förderbändern für die Förderung von Granulat und/oder anderen kleinen Kunststoffteilchen in einen Reaktor, in welchem das Granulat an seiner Oberfläche angeschmolzen wird, und einer nachgeschalteten Verdichtungsvorrichtung bei einem Preßvorgang unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das das Granulat bzw. die anderen kleinen Kunststoffteilchen tragende Förderbandpaar luftdurchlässig und hitzebeständig ist, und daß das luftdurchlässige hitzebeständige Förderbandpaar ohne Unterbrechung durch den Reaktor mit seinen Heißluftkänalen 5, in denen die heiße Luft jeweils in Gegenrichtung strömt, und dann durch eine Verdichtungsstation und mit nachfolgender Kühlstation geführt ist, bevor das durch die Kühlung stabilisierte Produkt von den Förderbändern getrennt in eine Ablängstation einläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Reaktor die luftdurchlässigen Förderbänder auf der dem Kunststoffgranulat bzw den Kunststoffteilchen abgekehrten Seite mit je einem zweiten undurchlässigen mit gleicher Geschwindigkeit laufenden Förderband belegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reaktor und der Verdichtungsstation eine erste kurze Kühlstation angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vor den Kühlstationen Befeuchtungen der Förderbänder mit Kühl- und/oder Gleitmitteln vornimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Behandlungsstrecke jeweils das undurchlässige Förderband von dem luftdurchlässigen Förderband getrennt ist und dicht hinter der Umlenkstelle des undurchlässigen Förderbandes Schaber für eine Reinigung des luftdurchlässigen Förderbandes vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässigen Förderbänder eine Siebstruktur aufweisen, von einer Maschengröße, die kleiner als die Größe der auf das Förderband zum Anschmelzen aufgegebenen Granülen ist.
Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vor dem Reaktor angeordnete Station zum Einlegen von einem oder mehreren stab- oder siebförmigen Festigkeitsträgern zwischen die auf dem Förderband liegenden Granülen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor aus einer Reihe von Heißluft-Strömungskanälen besteht, in denen die Heißluft in entgegengesetzen Strömungsrichtungen strömt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kurze erste Kühlstation der Oberflächenkühlung der Förderbänder und des im Zusammensintern begriffenen Stromes oberflächlich erhitzter Granülen dient.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder hinter der ersten kurzen Kühlstation eine Befeuch tungsvorrichtung für die Förderbänder angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verdichtungsstation mehrere mit einem elastischen Überzug versehene Walzenpaare an den Förderbändern anliegen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Walzenüberzug aus einem Elastomer oder einem elastischen Thermoplasten besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlstationen aus gekühlten Metallplatten bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatten der Kühlstationen mit einem Teflonüberzug versehen sind
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der zweiten längeren Kühlstation eine Gleitmittelzugabevorrichtung für die Förderbänder vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längere Kühlstation aus mehreren Kühleinheiten besteht, zwischen denen Befeuchtungsvorichtungen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Walzen des Verdichtungsbereiches zwischen den Walzen und der zu verdichtenden Granulatmasse je ein weiteres mit den Förderbändern mitlaufendes, die Walzenanordnung umschlingendes und das Förderband abstützendes Band vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Förderbändern eine Glättstation angeordnet ist, die mechanisch oder thermisch die Oberfläche der produzierten Platten glättet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Reaktor mindestens zwei Vorrichtungen für das Aufschütten von Granulat auf das durch den Reaktor laufende Förderband und zwischen diesen je eine Einlegevorrichtung für einen Festigkeitsträger vorgesehen sind.